2022年高考物理专题冲刺专题法拉第电磁感应定律与图象含解析.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载专题 20 法拉第电磁感应定律与图象第 I 卷一、挑选题（此题共10 小题,在每道题给出的四个选项中,至少有一项符合题目要求） 1如下列图,用一条横截面积为S的硬导线做成一个边长为L 的正方形,把正方形的一半固定在匀称增大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面对里,磁感应强度大小随时间的变化率Btk k>0 ,虚线 ab与正方形的一条对角线重合,导线的电阻率为 . 就以下说法正确选项 A. 线框中产生顺时针方向的感应电流B. 线框具有扩张的趋势C.如某时刻的磁感应强度为B,就线框受到的安培力为2 2 kBL S8D.线框中 ab 两点间的电势差大小为2 kL2【答案】 C 【题型】挑选题【难度】较易2如图甲所示,且通入如图乙所示的磁场,已知螺线管 电阻不计 的匝数 n6,截面积 S名师归纳总结 10 cm2,线圈与R 12 的电阻连接,水平向右且匀称分布的磁场穿过螺线管,磁场与线圈第 1 页,共 11 页平面垂直,磁感应强度大小B 随时间 t 变化的关系如图乙所示,规定感应电流i 从 a 经过 R到 b 的方向为正方向忽视线圈的自感影响,以下i - t 关系图中正确选项 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【答案】 B【题型】挑选题【难度】较易名师归纳总结 3如下列图,在坐标系xOy中,有边长为L 的正方形金属线框abcd,其一条对角线ac 和 y第 2 页,共 11 页轴重合、顶点a 位于坐标原点O处在 y 轴右侧区域内有一垂直纸面对里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab 边刚好完全重合,左边界与y 轴重合,右边界与y 轴平行 t 0 时刻,线框以恒定的速度v 沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域取沿abcda 方向为感应电流的正方向,就在线框穿过磁场区域的过程中,感应电流 i 和 a、b 间的电势差Uab随时间 t 变化的图线是下图中的 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【答案】 AD 【题型】多项题【难度】一般4如图甲, R0 为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面内左端连接在一周期为 T0 的正弦沟通电源上, 经二极管整流后, 通过 R0的电流 i 始终向左, 其大小按图乙所示规律变化规定内圆环 a 端电势高于 b 端时, a、b 间的电压 uab为正,以下 uabt 图象可能正确选项 【答案】 C 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【题型】挑选题【难度】一般5在如下列图的竖直平面内,在水平线MN的下方有足够大的匀强磁场,一个等腰三角形金属线框顶点 C与 MN重合,线框由静止释放,沿轴线 DC方向竖直落入磁场中忽视空气阻力,从释放到线框完全进入磁场过程中,关于线框运动的 vt 图象,可能正确选项 【答案】 C 2 2【解析】线框进入磁场的过程受到的安培力：FBILBBLv LB L v,线框进入磁场过程R R中,切割磁感线的有效长度 L 增大,安培力增大,由牛顿其次定律得：mgFma,就 ag2 2B L v,线框由静止做加速运动,由于 L、v 不断增大,加速度 a 减小,就线框进入磁场过mR程做加速度减小的加速运动,加速度减小,vt 图象的斜率减小故 C正确【题型】挑选题【难度】较难6如下列图,由一段外皮绝缘的导线扭成两个半径为R 和 r 的闭合回路, R>r ,导线单位长名师归纳总结 度的电阻为A,导线截面半径远小于R 和 r . 圆形区域内存在垂直平面对里、磁感应强度大小第 4 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载 随时间按 Bkt k>0,为常数 的规律变化的磁场,以下说法正确选项A. 小圆环中电流的方向为逆时针B. 大圆环中电流的方向为逆时针C.回路中感应电流大小为k R2r2Rr AD.回路中感应电流大小为k Rr2A【答案】 BD 【题型】多项题【难度】一般7如下列图,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面对外,正方形金属线框电阻为 R,边长为 L,自线框从左边界进入磁场时开头计时,在外力作用下由静止开头以垂直于磁场边界的恒定加速度 a 进入磁场区域,t 1 时刻线框全部进入磁场 . 规定顺时针方向为感应电流 i 的正方向,外力大小为 F,线框中电功率的瞬时值为 P,通过线框横截面的电荷量为 q,其中 P t图象为抛物线,就上述物理量随时间变化的关系正确选项 【答案】 C 名师归纳总结 【解析】线框做匀加速运动,其速度vat ,感应电动势EBLv,感应电流i E RBLat R,第 5 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - i 与 t 成正比,故学习好资料欢迎下载2 2B L at,由牛顿第A 错误；线框进入磁场过程中受到的安培力F安BiLR二定律得： FF 安ma,得 FmaB L at 2 2,Ft 图象是不过原点的倾斜直线,故 B 错误；R线框的电功率 Pi 2R BLat 2 t 2,故 C正确；线框的位移 x1 at 2,电荷量 q I t R 2E t BLxBL 12 at 2t 2,qt 图象应是抛物线 . 故 D错误 . R R R R【题型】挑选题【难度】较难8如下列图,在 0xL 和 2Lx3 L 的区域内存在着匀强磁场,磁场的方向垂直于 xOy平面 纸面 向里,具有肯定电阻的正方形线框 abcd 边长为 2L,位于 xOy平面内,线框的 ab 边与 y 轴重合 . 令线框从 t 0 时刻由静止开头沿 x 轴正方向做匀加速直线运动,就线框中的感应电流 i 取逆时针方向的电流为正 、bc 两端电势差 Ubc 随时间 t 的函数图象大致是如图中的 【答案】 AC 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 方向沿顺时针方向,为负值学习好资料欢迎下载Ubc. 感应电流为I BLv RBLat R,故 A 正确 . bc 两端电势差IR,bc 为外电路,故电势差变化和电流变化相同,C正确, D错误 . 【题型】多项题【难度】较难9直角三角形金属框 abc 放置在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为 B,方向平行于ab 边向上 . 如金属框绕 ab 边向纸面外以角速度 匀速转动 90° 从上往下看逆时针转动 ,如图甲所示, c、a 两点的电势差为 Uca,通过 ab 边的电荷量为 q. 如金属框绕 bc 边向纸面内以角速度 匀速转动 90° ,如图乙所示, c、a 两点的电势差为 Uca ,通过 ab 边的电荷量为 q .已知 bc、 ab 边的长度都为 l ,金属框的总电阻为 R. 以下判定正确有是 A. Uca1 B l 2 B. Uca 1 B l 22 2C.q2 BL2D.q Bl28R2R【答案】 AD 【题型】多项题【难度】较难名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 10如下列图的电路中,学习好资料欢迎下载L1、L2 和 L3 是 3 个完L 是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈,全相同的灯泡,E 是内阻不计的电源；在 t =0 时刻,闭合开关 S,电路稳固后在 t1时刻断开开关 S；规定以电路稳固时流过 L1、L2 的电流方向为正方向,分别用 I 1、I 2 表示流过 L1和 L2 的电流,就下图中能定性描述电流 I 随时间 t 变化关系的是 【答案】C 【题型】挑选题【难度】较易第二卷二、非挑选题（此题共 2 个小题；写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值运算的题,答案中必需明确写出数值和单位）11匀称导线制成的单匝正方形闭合线框 abcd,边长为 L,总电阻为 R,总质量为 m. 将其置于磁感应强度为 B 的水平匀强磁场上方 h 处,如下列图 . 线框由静止开头自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且 cd 边始终与水平的磁场边界平行 . 重力加速度为 g. 当 cd 边刚进入磁场时,1 求线框中产生的感应电动势大小；2 求 cd 两点间的电势差大小；名师归纳总结 3 如此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h 所应满意的条件. 第 8 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载2 2m gR【答案】（ 1）BL 2gh （2）3 4BL 2gh （3） h 24 4B L【题型】运算题【难度】较易12如下列图,平行长直金属导轨水平放置,间距L0.4 m ,导轨右端接有阻值R1 的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域 abcd 内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为 L,从 0 时刻开头,磁感应强度 B 的大小随时间 t 变化,规律如图 b 所示；同一时刻,棒从导轨左端开头向右匀速运动, 1 s 后刚好进入磁场,如使棒在导轨上始终以速度v1 m/s 做直线运动,求：名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载1 棒进入磁场前,回路中的电动势 E；2 棒在运动过程中受到的最大安培力F,以及棒通过三角形abd 区域时电流i 与时间 t 的关系式【答案】 10.04 V 20.04 N,方向向左i t 1A 1 s t 1.2 s 【解析】 1 棒进入磁场前EtS·Bt由几何关系得名师归纳总结 S1 2L 2第 10 页,共 11 页由题图知B0.5 T/st联立解得E0.04 V - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【题型】运算题【难度】一般名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 11 页